步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的主要驅(qū)動方式有哪些？

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，這個固定的角度被稱為“步距角”。步進(jìn)電機(jī)不能直接接到直流或交流電上工作，必須使用專用的驅(qū)動器。步進(jìn)驅(qū)動器的原理是采用單極性直流電源供電，只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器一般需要接脈沖信號、方向信號，而使能信號一般不接。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的細(xì)分控制可以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，實(shí)現(xiàn)更精確的控制。此外，根據(jù)控制器輸出類型的不同，脈沖和方向的接法也會有所不同。在選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器時，需要考慮電機(jī)的類型、電壓、電流、細(xì)分參數(shù)等因素，同時還要注意驅(qū)動器的供電電源和廠家設(shè)計的關(guān)系，以及從程序內(nèi)部修改方向的方法。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的幾種類型和相關(guān)原理：

雙極驅(qū)動：雙極驅(qū)動是一種流行的驅(qū)動方式，適用于四根導(dǎo)線的兩相雙極電機(jī)。通過交替逆轉(zhuǎn)每相的電流，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

單極性驅(qū)動：單極性驅(qū)動需要一個在每一相(6根導(dǎo)線)有中心抽頭的電機(jī)。由于不需要扭轉(zhuǎn)每相的電流，驅(qū)動器只需要將電流從每相的一個線圈切換到另一個線圈。這種驅(qū)動方式使驅(qū)動器更簡單，但只利用了一半的銅繞組，導(dǎo)致扭矩或力大約減少30%。

L/R驅(qū)動器：L/R驅(qū)動器代表了電感(L)與電阻(R)的電氣關(guān)系。電機(jī)線圈阻抗與步進(jìn)速率的關(guān)系由這些參數(shù)決定。應(yīng)將電源輸出電壓與電機(jī)線圈的額定電壓 “匹配”，以便連續(xù)工作。大多數(shù)公布的電機(jī)性能曲線是基于在電機(jī)引線上施加的全部額定電壓。

斬波器驅(qū)動器：斬波器驅(qū)動器是一種恒定電流驅(qū)動器，幾乎總是雙極型的。斬波器的名字來自于快速打開和關(guān)閉輸出功率(斬波)的技術(shù)，以控制電機(jī)電流。為了達(dá)到最佳性能，建議電源和電機(jī)額定電壓的比例為8比1。

其他階梯角：為了獲得更小的步距角，轉(zhuǎn)子和定子上都需要更多的極。一個7.5°電機(jī)的轉(zhuǎn)子有12個極對，每個極板有12個齒。每個線圈有兩個極板，每個電機(jī)有兩個線圈，因此，7.5°每步電機(jī)有48個極。多個臺階可以組合起來，以提供更大的運(yùn)動。

微型步進(jìn)驅(qū)動器：許多雙極驅(qū)動器提供了一個稱為微步的功能，微型步進(jìn)以電子方式將一個完整的步驟分成更小的步驟。微步法有效地減少了電機(jī)的步進(jìn)增量。然而，與全步的精度相比，每個微步的精度有較大的誤差百分比。與全步的情況一樣，微步的增量誤差是不可累積的。

整步驅(qū)動模式：在整步驅(qū)動模式中，步進(jìn)電機(jī)控制器按照脈沖方向指令對兩相步進(jìn)電機(jī)的兩個線圈進(jìn)行循環(huán)激磁。每個脈沖會使電機(jī)移動一個基本步距角，即1.80度。這種驅(qū)動方式具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但低速運(yùn)行時振動較大，且定位精度相對較低。

半步驅(qū)動模式：半步驅(qū)動模式在單相激磁時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸會停在整步位置上。當(dāng)驅(qū)動器收到下一個脈沖后，如果對另一相進(jìn)行激磁并保持原來相繼處在激磁狀態(tài)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸將移動半個步距角，停在相鄰兩個整步位置的中間。如此循環(huán)地對兩相線圈進(jìn)行單相然后雙相激磁，步進(jìn)電機(jī)將以每個脈沖0.90度的半步方式轉(zhuǎn)動。半步驅(qū)動模式具有精度高一倍和低速運(yùn)行時振動較小的優(yōu)點(diǎn)。

細(xì)分驅(qū)動模式：細(xì)分驅(qū)動模式對電機(jī)的兩個線圈分別按正弦和余弦形的臺階進(jìn)行精密電流控制，從而使得一個步距角的距離分成若干個細(xì)分步完成。這種驅(qū)動模式具有低速振動極小和定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要低速運(yùn)行或定位精度要求較高的應(yīng)用場景。

在選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器時，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的驅(qū)動模式。對于需要高精度和低速運(yùn)行的應(yīng)用場景，可以選擇細(xì)分驅(qū)動器;對于要求結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的應(yīng)用場景，可以選擇整步驅(qū)動器;對于需要介于兩者之間的應(yīng)用場景，可以選擇半步驅(qū)動器。